fermium
.pdf
Что такое Фермий
Фермий (Fm) — это искусственно полученный, крайне радиоактивный химический элемент с атомным номером 100. Он относится к группе актинидов и назван в честь выдающегося итальянского физика Энрико Ферми.
Открытие
Первый идентифицированный изотоп фермия, Fm255, был обнаружен в 1952 году. Его нашли в радиоактивной пыли, собранной после взрыва первого американского термоядерного устройства (водородной бомбы).
Этот изотоп образовался в результате уникального процесса: ядра урана-238 (U238) захватили до 17 нейтронов во время взрыва, после чего последовал ряд бета-распадов.
Физические свойства
Из-за того, что фермий получают в очень малых, микроскопических количествах, его физические свойства часто предсказывают или изучают в следовых концентрациях:
Агрегатное состояние: Предполагается, что фермий является твердым металлом при комнатной температуре.
Внешний вид: Ожидается, что это будет серебристо-белый металл, подобно другим актинидам.
Плотность: Расчетная плотность составляет примерно 9,7 г/см³ (при нормальных условиях).
Температура плавления: Расчетная температура плавления около 1527 °C (1800 К). Температура кипения точно не установлена, но предположительно выше.
Радиоактивность: Все изотопы фермия радиоактивны. Самый долгоживущий из них — α- радиоактивный изотоп Fm257 с периодом полураспада около 100,5 суток. Другие изотопы имеют гораздо более короткие периоды полураспада (от минут до нескольких часов).
Химические свойства
Для фермия характерны степени окисления +3 и +2, причем степень окисления +3 является более устойчивой. Это типично для большинства актинидов.
Изотопы
Фермий не имеет стабильных изотопов. Известно 15 изотопов фермия с массовыми числами от
244 до 258.
Наиболее долгоживущим является Fm257 с периодом полураспада 100,5 дня. Есть также сведения о существовании спонтанно делящегося изотопа Fm259 с очень коротким периодом полураспада (около 1,5 секунды).
Мишени из изотопа Fm257 используются в исследовательских работах по ядерной физике, особенно для синтеза и изучения свойств еще более тяжелых изотопов фермия.
Получение
Фермий получают исключительно искусственным путем в специализированных ядерных лабораториях. Существуют два основных метода:
Бомбардировка тяжелых элементов нейтронами в ядерных реакторах (многоступенчатый захват нейтронов):
Это основной метод получения фермия в относительно больших (хотя все равно микроскопических) количествах (например, до 109 атомов изотопа Fm257 в год).
Мишени из более легких актинидов (например, плутония Pu, кюрия Cm или калифорния Cf) подвергаются длительному и интенсивному облучению нейтронами в мощных ядерных реакторах (таких как HFIR в Ок-Ридже, США).
В результате последовательных захватов нейтронов и последующих бета-распадов (когда нейтрон превращается в протон, увеличивая атомный номер) образуются более тяжелые элементы, включая фермий.
Бомбардировка более легких элементов тяжелыми ионами в ускорителях частиц: Этот метод используется для получения определенных изотопов фермия, которые трудно получить нейтронным облучением.
Данных о получении фермия в чистом металлическом состоянии нет из-за его высокой радиоактивности и крайне малых количеств.
Применение
Фермий не имеет практического применения в повседневной жизни или промышленности из-за его искусственного получения, высокой радиоактивности и крайне малых объемов производства.
Он используется исключительно в фундаментальных научных исследованиях для:
Расширения знаний о трансурановых элементах: Изучение его химических, физических и ядерных свойств помогает ученым понять, как ведут себя элементы с очень большими атомными номерами, и проверить предсказания Периодической таблицы.
Ядерных исследований: Его изотопы используются для изучения процессов ядерного деления, стабильности ядер и фундаментальных аспектов ядерной физики.
Синтеза новых, более тяжелых элементов: Фермий может быть использован в качестве мишени в ускорителях частиц для создания еще более тяжелых, пока неизвестных или плохо изученных химических элементов.
Источник https://znaesh-kak.com/x/r/fermium